• Categories
• Corriente eléctrica
• Transformador
• Resistencia eléctrica y conductancia
• Inductor
• Motor eléctrico

Citation preview

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS IVAN JACOB LOPEZ INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

DOCENTE FRANCISCO DE LA ROSA VAZQUEZ

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Contenido Resumen 2.1 Control y protección a motores de inducción. 2.1.1 Arrancador magnético a voltaje pleno y voltaje reducido. 2.1.2 Métodos de arranque a tensión reducida de motores de inducción. 2.2 Mantenimiento preventivo a motores trifásicos de corriente alterna. 2.2.1 Medición de resistencia óhmica por caída de voltaje con uso de voltímetro y amperímetro. 2.2.2 Prueba de corto circuito a rotor bloqueado en motores de inducción con rotor devanado. 2.3 Mantenimiento correctivo a motores eléctricos. 2.3.1 El motor no arranca. 2.3.2 El motor esta ruidoso. 2.3.3 El motor se calienta Referencias. Apéndices.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Resumen Durante el arranque de un motor, se consume una corriente muy elevada que puede hacer caer la tensión de la red principal lo suficiente como para afectar al funcionamiento normal de los receptores conectados a ella. Esta caída pudiera ser lo suficientemente severa como para que se note en la iluminación. Para evitar esto, algunas normativas prohíben el uso de motores con arranque directo a partir de una cierta potencia. Existen diversos sistemas de arranque que se diferencian según las especificaciones del motor y la carga. La elección se basa en factores eléctricos, mecánicos, y claro está, económicos. El tipo de carga también un factor importante a la hora de elegir un arranque. Es asumible que los dispositivos motrices que han sido adecuadamente planificados, dimensionados, instalados, operados y mantenidos no han de sufrir averías. En la vida real, sin embargo, dichas condiciones rayan en lo ideal. Operación, resistente construcción y poco mantenimiento. El motor de inducción tomó su nombre del hecho de que las corrientes que fluyen en el secundario designado como rotor, se inducen por las corrientes que fluyen en el primario designado como estator. En forma más clara las corrientes del secundario se inducen por la acción de los campos magnéticos creados en el motor por el devanado del estator. No existe conexión eléctrica entre el circuito primario y el secundario. La frecuencia de averías de los diferentes motores difiere, puesto que depende de las diferentes condiciones específicas de funcionamiento. Los fallos en el aislamiento de los conductores, defectos a tierra, cortocircuitos entre espiras o cortocircuitos en el bobinado, son debidos a una tensión excesiva, o también a la contaminación por humedad, aceite, grasa, polvo o productos químicos. Hoy en día en un ambiente típicamente industrial se pueden tener tecnologías convencionales (tales como los controles por relevadores y arrancadores magnéticos) combinados con tecnologías de expansión (tales como los controladores lógicos programables, los arrancadores de estado sólido) y nuevas tecnologías (como las fibras ópticas) operando todas en un sistema de manufactura.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

1

2.1 CONTROL Y PROTECCION A MOTORES DE INDUCCION El motor de inducción tomó su nombre del hecho de que las corrientes que fluyen en el secundario designado como rotor, se inducen por las corrientes que fluyen en el primario designado como estator. En forma más clara las corrientes del secundario se inducen por la acción de los campos magnéticos creados en el motor por el devanado del estator. No existe conexión eléctrica entre el circuito primario y el secundario. En lo que se refiere al Control de Motores Eléctricos es un tema que ha adquirido gran importancia a partir de la automatización de los procesos industriales y de la incorporación cada vez más notoria de la electrónica y de la electrónica de potencia en el control de máquinas eléctricas. Hoy en día en un ambiente típicamente industrial se pueden tener tecnologías convencionales (tales como los controles por relevadores y arrancadores magnéticos) combinados con tecnologías de expansión (tales como los controladores lógicos programables, los arrancadores de estado sólido) y nuevas tecnologías (como las fibras ópticas) operando todas en un sistema de manufactura, en donde se requiere programabilidad, expansibilidad, confiabilidad, mantenibilidad y versatilidad como factores de los sistemas de producción y que requieren de un conocimiento del equipo de control a nivel conceptual y de diseño Principales modos de arranque. Arranque directo. Se trata del modo de arranque más sencillo en el que el estator se acopla de forma directa a la red. (APENDICE A). El motor se basa en sus características naturales. En el momento de puesta de baja tensión, el motor actúa como un transformador cuyo secundario, formado por la jaula muy poco resistente del rotor, está en cortocircuito.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

La corriente inducida en el rotor es importante. La corriente primaria y la secundaria son prácticamente proporcionales. Hay una punta de corriente: I arranque: 5 a 8 I nominal. A pesar de las ventajas que conlleva (sencillez, elevado para de arranque, rapidez, bajo coste), solo es posible utilizar el arranque directo en los siguientes casos:  La potencia del motor es débil con respecto a la red, para limitar las perturbaciones que provoca la corriente solicitada.  La máquina accionada no requiere un aumento progresivo de la velocidad y dispone de un dispositivo mecánico que impide el arranque brusco.  El par de arranque debe de ser elevado. Arranque Estrella – Triangulo Solo es posible utilizar este modo de arranque en motores en los que las dos extremidades de cada uno de los tres devanados estoricos vuelvan a la placa de bornas. (APENDICE B). Por otra parte, el devanado debe realizarse de manera que el acoplamiento en triangulo corresponda con la tensión de la red: por ejemplo, en red trifásica de 380 V, es preciso utilizar un motor devanado a 380 V, en triangulo y 660 V en estrella a la tensión de la red. El principio consiste en arrancar el motor acoplando los devanados en estrella a la tensión de la red, lo que equivale a dividir por 3 la tensión nominal del motor en estrella. El arranque estrella – triangulo es apropiado para las maquinas cuyo par resistente es débil o que arrancan en vacío.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Dependiendo del régimen transitorio en el momento del acoplamiento en triangulo, puede ser necesario utilizar una variante que limite los fenómenos transitorios cuando se supera cierta potencia; existen varios sistemas. Arranque estatorico por resistencias. Con este sistema, el motor arranca bajo tensión reducida mediante la inserción de resistencias en serie con los devanados. Una vez estabiliza la velocidad, las resistencias se eliminan y el motor se acopla directamente a la red. Normalmente, se utiliza un temporizador para controlar la operación. (APENDICE C). El acoplamiento de los devanados no se modifica. Así, pues, no es necesario que las dos extremidades de cada devanado sobresalgan de la placa de bornas. El valor de la resistencia se calcula en base a la punta de corriente que no se debe superar durante el arranque, o al valor mínimo del par de arranque necesario teniendo en cuenta el para resistente. Corriente y para de arranque generalmente valen:  Id = 4,5 In  Cd = 0,75 Cn Durante la fase de aceleración con las resistencias, la tensión que se aplica a las bornas del motor no es constante. Equivale a la tensión que la red menos la caída de tensión que tiene lugar en la resistencia de arranque. La caída de tensión es proporcional a la corriente absorbida por el motor. Dado que la corriente disminuye a medida que se acelera el motor, sucede lo mismo con la caída de

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

tensión por la resistencia. Por tanto, la tensión que se aplica a las bornas es mínima el momento del arranque y aumenta progresivamente. Dado que el par es proporcionalmente al cuadrado de la tensión de las bornas del motor aumenta más rápidamente que en el caso del arranque estrella – triangulo, en el que la tensión permanece invariable mientras dura el acoplamiento en estrella. Arranque por autotransformador. El motor se alimenta a tensión reducida mediante un autotransformador que, una vez finalizado el arranque, queda fuera del circuito. (APENDICE D) El arranque se lleva a cabo en tres tiempos:  En el primer tiempo, el autotransformador comienza por acoplarse en estrella y, a continuación, el motor se acopla a la red a través de una parte de los devanados del autotransformador. El arranque se lleva a cabo a una tensión reducida que se calcula en función de la relación de transformación. Por norma general, el transformador permite seleccionar la relación de transformación.  Antes de pasar al acoplamiento a plena tensión, la estrella se abre. En ese momento, la fracción del devanado conectada a la red crea una inductancia en serie con el motor. Esta operación se realiza cuando se alcanza la velocidad de equilibrio, al final del primer tiempo.  El acoplamiento a plena tensión interviene a partir del segundo tiempo, muy corto (fracción de segundo). las inductancias en serie con el motor se cortocircuitan, y a continuación, el circuito queda fuera del circuito.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

El arranque se lleva a cabo sin interrupción de corriente en el motor, lo que evita que se produzcan fenómenos transitorios. El circuito magnético del autotransformador incluye el entre hierro que incluye el valor de la inductancia para paliar este problema. Dicho valor se calcula de modo que, al abrirse la estrella en el segundo tiempo, no haya variación de las bornas del motor. Arranque rotórico por resistencias de los motores de anillos. Un motor de anillos no se puede arrancar directo (devanados rotoricos en cortocircuito) sin provocar puntas de corrientes inadmisibles. Es necesario insertar en el circuito rotorico resistencias que se cortocircuiten progresivamente, al tiempo que se alimenta el estator a toda la tensión de la red. (APENDICE E) El cálculo de la resistencia insertada en cada fase permite determinar con rigor la forma curca par – velocidad resultante: para un par dado, la velocidad es menor cuanto mayor sea la resistencia. Así, esta debe insertarse por completo en el arranque y la plena velocidad se alcanza cuando la resistencia esta cortocircuitada. La corriente absorbida es casi proporcional al para que se suministra. Como máximo, es ligeramente superior a este valor teórico. Arranque electrónico “soft starter” Es un sistema de arranque efectivo para arrancar y parar un motor de manera suave. Se puede usar para limitar la corriente y ajuste al par. Este control es especialmente adecuado para “turbo máquinas” (bombas centrifugas y ventiladores). (APENDICE F)

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

El control por ajuste de par optimiza las prestaciones de este en la fase de arranque y reduce el valor de la corriente. Este control es perfecto para maquinas con par constante. Este tipo de arranque debe tener varios diagramas:  Funcionamiento unidireccional.  Funcionamiento bidireccional.  Derivación de dispositivos al final del proceso de arranque.  Arranque y frenado de varios motores en cascada. Arranque por convertidor de frecuencia. Representa otro sistema efectivo de arranque a usar siempre que se quiere ajustar y controlar la velocidad. (APENDICE G). Se utiliza con el objetivo de:  Arrancar con cargas de inercia.  Arrancar con grandes cargas y redes de baja capacidad de cortocircuito.  Optimizar el consumo eléctrico adaptando la velocidad de lo que se conoce como turbo máquinas. Este sistema de maquina se puede utilizar en todos los tipos de máquina. Indicar que esta solución en principio está pensada para ajustar la velocidad del motor. Por lo que el arranque es una aplicación secundaria. Protección de motores. Todo motor eléctrico tiene unos límites de funcionamiento. Superar estos límites podría llegar a destruirlo junto con el sistema que acciona; el efecto inmediato es la interrupción del funcionamiento del mismo y las pérdidas económicas asociadas.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Este tipo de receptor, que transforma le energía eléctrica en energía mecánica, se puede convertir en el origen de incidentes eléctricos o mecánicos. 

Incidentes eléctricos  Picos de corriente, bajadas de tensión, desequilibrio y perdida de fases que provocan variaciones en la corriente absorbida.  Cortocircuitos donde la corriente puede alcanzar niveles que pueden destruir el receptor.



Incidentes mecánicos  Bloqueo del rotor, sobrecargas momentáneas o prolongadas que incrementan la corriente absorbida por el motor y que sobrecalientan sus devanados.

El coste elevado de estos incidentes puede ser elevados. Incluye pérdidas de producción, perdida de materias primas, reparación del equipamiento de producción, coste de no-calidad y retrasos en entrega. Le necesidad económica de los negocios para ser competitivas implica reducir los costes derivados de las paradas y no-calidad. La protección es necesaria para evitar estos incidentes, o como mínimo mitigar su impacto y prevenir que dañen el equipamiento y que perturben la red eléctrica. Aísla el equipamiento de la red eléctrica a través de un corto que detecta y mide cualquier tipo de variación eléctrica, como en el caso de la tensión, la corriente, etc.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Protección contra cortocircuitos. Un corto circuito es un contacto directo entre dos puntos con diferencia de potencial eléctrico:  Corriente alterna: contacto entre dos fases, contacto entre fase y neutro, contacto entre fase y tierra o contacto entre devanados de una fase.  Corriente continua: contacto entre dos polos o entre la tierra y un polo aislado de esta. Un corto circuito provoca una subida de la corriente que puede alcanzar un valor equivalente a centenares de veces en nominal en cuestión de milisegundos, con efectos devastadores y daños severos. Esta caracterizado por dos fenómenos.  Fenómeno térmico.  Fenómeno electrodinámico. Los parámetros de los dispositivos de protección contra cortocircuitos son:  Poder de corte  Poder de cierre Fusibles Proporcionan una protección fase a fase, con un poder de corte muy elevado y un volumen reducido. Se pueden montar de dos maneras: por portafusibles o en los seccionadores, en lugar de los casquillos o barretas. (APENDICE H)

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Disyuntores magnéticos Protegen los circuitos contra los cortocircuitos, dentro de los límites de su poder de corete a través de disparos magnéticos (un disparador por fase). (APENDICE I) Todos los disyuntores pueden realizar cortes omnipolares: la puesta en marcha de un solo disparador magnético basta para abrir simultáneamente todos los polos. Para las corrientes de cortocircuito bajas, los disyuntores magnéticos son más rápidos que los fusibles. Esta protección cumple con la norma IEC 60947-2. Para detener la corriente de cortocircuito adecuadamente hay tres imperativos:  Detección temprana de la corriente de fallo.  Separación rápida de los contactos.  Interrupción de la corriente de cortocircuito. La mayoría de disyuntores magnéticos son limitadores y es por ello que contribuyen a la coordinación. Su reducida velocidad de apertura interrumpe la velocidad de cortocircuito antes de que esta llegue a su amplitud máxima. Relés de sobrecarga (térmicos o electrónicos). Estos relés protegen los motores contra sobrecargas que deben ignorar la sobrecarga temporal que representa el arranque y disparar solo si este esta prolongada. (APENDICE J). Dependiendo de su uso, el arranque motor puede abarcar desde pocos segundos (arranque en vacío), hasta algunas docenas de segundos, de ahí la necesidad de los relés adaptarse al tiempo de arranque.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.1.1. Arrancador magnetico a voltaje pleno y a voltaje reducido. Los controles de los motores eléctricos fueron desarrollados para controlar su operación. Un controlador de un motor define y controla las acciones del motor, tales como: arranques y paros, inversión del sentido de rotación del eje y el cambio de la velocidad del motor. La función primaria del controlador de un motor eléctrico es arrancar y parar motores, proteger al motor, la carga y al operador; el cambio de sentido de rotación y la velocidad de operación, son funciones secundarias. Funciones del controlador de un motor. 

EL ARRANQUE Un arrancador conecta directamente al motor a través de la fuente de voltaje. Antes de arrancar el motor, se deben de considerar los requerimientos para la

velocidad y frecuencia. Algunos motores requieren de arranque lento, debido a que los arranques bruscos o súbitos pueden dañar a la carga, también, el arranque y paro de motores puede producir que los contactos de arranque queden fuera de posición y se flameen. 

EL PARO



CONTROL DE LA DIRECCION



CONTROL DE VELOCIDAD



CONTROL MANUAL Es aquel que tiene sus operaciones controladas o representados a mano en el punto de

localización del controlador.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

El mas popular en esta categoría es el arrancador manual a pleno voltaje para motores de potencia baja. Este arrancador es frecuentemente usado cuando la única función requerida es arrancar y para el motor. Los motores requieren protección de acuerdo con el tipo de servicio, el tipo de motor y las funciones de control que se requerirán; la decisión del uso de arrancadores de voltaje pleno o a voltaje reducido puede depender de la capacidad de conducción de corriente de las líneas de la compañía suministradora, así como de las tarifas del tipo de servicio. El circuito de control mas sencillo consiste de una estación de botones de arranque (start) – paro (stop) y un conductor mecánico que lleva el voltaje al motor. Los arrancadores a pleno voltaje, en su versión mas simple requieren que las terminales del motor y los conductores de alimentación sean conectados, esto se puede lograr usando un desconectador de navajas y, para proporcionar protección al motor, se acompaña con fusibles y una protección de operación. Arrancadores manuales  MONOFASICOS 1. Para los motores monofásicos de 1 HP o menores, donde se requiere protección de bajo voltaje. 2. Para los motores monofásicos que no tienen una alta frecuencia de operación.  TRIFASICOS 1. En los motores trifásicos de 7.5 HP y menores que operan a 220 V o los de 10 HP o menores que operan a 440/550 V.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.1.2 Metodos de arranque a tension reducida de motores de induccion. Arrancador a tension plena. El arranque a tensión plena se emplea cuando la corriente demandada, no produce perturbaciones en la red y cuando la carga puede soportar el par de arranque. (APENDICE K) Arrancador a tension reducida. Esta manera de arrancar los motores obedece a alguna de las siguientes razones: (APENDICE L)  Disminuir la corriente de arranque.  Acelerar suavemente la carga. Arranque con rectancias. Este método de arranque consiste en conectar el motor a la línea a través de reactancias colocados en cada una de las fases. Como resultado el par de arranque es muy bajo, además de que el reactor disminuye aún más el Factor de Potencia durante la aceleración. Los reactores van provistos de derivaciones, para conseguir en los bornes del motor tensiones del 50%, 65% y 80% de la tensión plena de alimentación. Autotransformador. El arrancador con autotransfromador, tiene los mismos propósitos que el arrancador con resistencias o reactancias, pero posee cualidades que en la mayoría de las aplicaciones se prefieren.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Clasificacion de los arrancadores a tension reducida. Por tipo de autotransformador:  2 piernas  3 piernas Por tipo de control:  Con traccion cerrada: Para evitar el problema del arranque con autotransformador sin transición cerrada al control se le hace una modificación evitando que en la transición sea.  Con traccion abierta: El problema que tiene este arrancador es que en el momento de realizar la conmutación hay un instante en el cual elmotor se queda desconectado, produciendo al momento de la conmutación una corriente pico que puede superar la de arranque a tensión plena. Arrancador a tension reducida tipo Y-D Tiene la misma función que los anteriores arrancadores a tensión reducida sin embargo este equipo se ve limitado en cuanto al para de arranque ya que este en menor que el que puede ser utilizado con el arrancador a tensión reducida tipo autotranformador. Devanado partido. Generalmente los motores trifásicos jaula de ardilla, son construidos para operar a dos tensiones. Esto se logra embobinando el estator en dos secciones idénticas.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.2 Mantenimiento preventivo a motores trifásicos de corriente alterna. El mantenimiento preventivo ha adquirido una enorme importancia, ya que al considerarlo como parte de la conservación de los equipos, con un enfoque a la productividad, permite obtener mayores y mejores beneficios. En este contexto, el llamado mantenimiento preventivo juega un papel importante, ya que cambia la función de simplemente reparar al equipo o reemplazar al que se considera desechable por el estado que guarda. Ahora, se trata de diagnosticar el estado que tiene un equipo antes de que falle, y de esta manera evitar su salida de producción, o bien contar con las técnicas de reparación apropiadas cuando hubiera que hacer esta función. Mantenimiento preventivo y sus alcances. El mantenimiento preventivo abarca todos los planes y acciones necesarias para determinar y corregir las condiciones de operación que puedan afectar a un sistema, maquinaria o equipo, antes de que lleguen al grado de mantenimiento correctivo, considerando la selección, la instalación y la misma operación. El mantenimiento preventivo bien aplicado disminuye los costos de producción, aumenta la productividad, así como la vida útil de la maquinaria y equipo, obteniendo como resultado la disminución de paro de maquinas.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Las actividades principales del mantenimiento preventivo son: a) Inspección periódica con el fin de encontrar las causas que provocarían paros imprevistos. b) Conservar la planta, anulando y reparando aspectos dañinos cuando apenas comienzan. Para llevar un control de los resultados, se utiliza un registro de equipo, además de que auxilia de un programa de mantenimiento preventivo. Fallas posibles en su instalacion. Una carga excesiva puede llevar rápidamente a una falla en el motor. Es posible que se seleccione correctamente al motor para su carga inicial; sin embargo, un cambio en su carga o en el acoplamiento de accionamiento, se manifestará como una sobrecarga en el motor. Las rodamientos o baleros comenzarán a fallar, los engranes están expuestos a presentar fallas en los dientes, o bien se presentará algún otro tipo de fricción que se manifieste como sobrecarga. Los problemas en baleros y rodamientos son una de las causas más comunes de fallas en los motores, también la alineación errónea de éstos y la carga,malos acoplamientos por poleas y bandas, o bien errores en la aplicación de engranes o piñones, son causas de fallas mecánicas. Por otro lado, se debe hacer un correcto balanceo dinámico para evitar problemas de vibración. Así mismo, una incorrecta alimentación de voltaje al motor, puede reducir la vida o causar una falla rápida si la desviación del voltaje es excesiva. Un voltaje bajo soporta una corriente mayor que la normal. Si el voltaje decrece en una forma brusca, se presenta una corriente excesiva que sobrecalienta al motor.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Un voltaje alto en la línea de alimentación a un motor reduce las pérdidas, pero produce un incremento en el flujo magnético, con un consecuente incremento de las pérdidas en el entrehierro. Lubricacion. Para la buena lubricación se debe utilizar el aceite o grasa recomendado, en la cantidad correcta. Los distribuidores de lubricantes pueden ayudar si hay un problema con el grado de lubricante, y, en especial, para los cojinetes que requieren grasa para alta temperatura. Hay que quitar o expulsar toda la grasa vieja antes o durante la aplicación de la grasa nueva. El espacio total para grasa se debe llenar al 50% de su capacidad para evitar sobrecalentamiento por el batido excesivo. Para los cojinetes lubricados con aceite, suele ser suficiente un aceite para máquinas de buena calidad. Hay que comprobar el nivel y la libre rotación de los anillos después de poner en marcha el motor. Ruido. En los últimos años, se ha dedicado creciente atención a la medición y la reducción del ruido producido por los motores eléctricos. En el área industrial ese interés está relacionado con la también creciente preocupación por los efectos ambientales del ruido y la respectiva legislación sobre la comodidad sonora. El proyecto adecuado de los motores, reduciendo los factores que dan origen al ruido, casi siempre exigirá una serie de accesorios, o incluso el confinamiento acústico del motor. Todo esto representa un coste adicional y debe compararse con el beneficio obtenido.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Clasificacion de mantenimiento preventivo. El mantenimiento preventivo consiste en una serie de trabajos que es necesario desarrollar para evitar que maquinaria pueda interrumpir el servicio que proporciona, básicamente, se divide en tres elementos fundamentales: 1. Seleccion: El mantenimiento empieza en la selección del motor. El grado de selección y aplicación incorrecta de un motor puede variar ampliamente, por lo que es necesario, que se seleccione correctamente el tamaño apropiado del motor de acuerdo a la carga. Los ciclos de trabajo son los que más dañan a los motores. Cuando no son seleccionados en forma apropiada, los arranques, los paros y frenados bruscos, así como los períodos de aceleración largos, conducen a fallas en el motor. 2. Instalacion: Los errores en la instalación de los motores pueden ser una de las causas de falla. Algunas ocasiones, el tamaño de los tomillos o anclas de montaje y sujeción no es el apropiado, o bien se tienen problemas de alineación; lo que conduce a problemas de vibraciones con posibles fallas en las rodamientos o hasta en el eje del rotor. El montaje y la cimentación resultan de fundamental importancia para evitar problemas mecánicos y eventualmente eléctricos. 3. Montaje: Es posible que se seleccione correctamente al motor para su carga inicial, y que su instalación haya sido adecuada, sin embargo, un cambio en su carga o en el acoplamiento de accionamiento, se manifestará como una sobrecarga en el motor. Las rodamientos o baleros comenzarán a fallar, los engranes están expuestos a presentar fallas en los dientes, o bien se presentará algún otro tipo de fricción que se manifieste como sobrecarga.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Registros. Cualquier programa de mantenimiento preventivo requiere llevar registros y mediciones en ciertas condiciones. Algunas empresas, tienen disponibles tarjetas de muestreo de mantenimiento preventivo, aunque no suelen servir para todos los departamentos de mantenimiento preventivo sin algunas modificaciones. Se debe tener suficiente información en la tarjeta para que resulte útil, a veces se utilizan libros para registrar. En la tarjeta del motor deben estar las capacidades de carga o las especificaciones originales. Deteccion de fallas. 1. Lea la placa de identificación del motor. 2. Revise la tarjeta de control de mantenimiento. 3. Mida continuidad en el estator del motor, utilizando el óhmetro para verificar si existen bobinas en corto circuito. 4. Arranque el motor y mida el consumo de corriente, utilizando el amperímetro. Si el consumo es alto puede indicar que hay una falla en el motor. 5. Con el motor en marcha detalle la posibilidad de escuchar sonido extraños en el motor, los cuales puede deducir que existe fallas en los RODAMIENTOS. 6. Mida la fuente de alimentación de voltaje. La variación de este parámetro puede provocar FALLAS. 7. Si existe vibración fuera de lo normal, puede ser a causa de partes sueltas en el motor o en el mecanismo de fijación.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Los programas de inspección varían mucho de una máquina a otra. Si se comparan los resultados de una inspección con alguna anterior, se puede acortar o alargar los programas. En un número creciente de plantas se utilizan los sistemas de tarjetas para los programas de mantenimiento preventivo, y pueden producir listados que señalen:  Nombre de la empresa.  Número de la empresa.  Ubicación de la máquina.  Inspecciones a efectuar en el siguiente periodo.  Especificar si las inspecciones se harán durante el tiempo de paro o con carga.  Calcular tiempo de paro para la inspección.  Tempo total de paro de una máquina determinada.  Costo de tiempo de paro o de mantenimiento para la máquina determinada.  Empleado que efectuó el trabajo.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.2.1 medicion de resistencia ohmica por caida de voltaje con uso de voltimetro y amperimetro. La medición de la resistencia de los devanados de los transformadores, es usada entre otros, para chequear conexiones y determinar si hay condiciones de circuito abierto o la existencia de una conexión de alta resistencia en los conductores dispuestos en paralelo. Esta situación de conexiones de alta resistencia, se presenta en muchos casos, en los taps de los transformadores, dado que por sus contactos circula la corriente de carga. Por tal razón, es importante realizar esta prueba, en todas las posiciones del conmutador de tomas. Para casos en que la máquina posea un mecanismo de conmutación sin carga, (nuestro caso de ensayo), luego de la secuencia de pruebas en cada tap, se medirá nuevamente y por último, en la posición final en que quedará trabajando, para verificar que el conmutador ha quedado correctamente posicionado. La medición de la resistencia ohmica de devanados es de fundamental importancia para:  Calcular las perdidas Joule I2R.  Tomar los valores como base para control y/o mantenimiento en campo.  Verificar la equidad de resultados obtenidos entre fases (comparación de fases). Detectar problemas de cortocircuitos parciales.  Verificar el correcto funcionamiento del cambiador de tomas (de existir).

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Metodos. Metodo del ohmetro o puente de tension. Las mediciones se realizarán siguiendo las instrucciones del manual de operación del instrumento, con el fin de seleccionar los rangos más apropiados. El valor de la resistencia medida se obtiene directamente del instrumento. Metodo voltimetro/amperimetro. Este método solamente puede ser usado si la corriente de prueba en el transformador es >1 A. Consiste en aplicar la ley de Ohm haciendo fluir una corriente CC en el devanado, midiendo simultáneamente valores estables de tensión y corriente. Se debe usar un voltímetro y un amperímetro de la precisión apropiada. Consideraciones. 1. 1.La corriente utilizada en la medición, no deberá exceder 15 % de la corriente nominal del devanado bajo prueba, lo anterior permitirá evitar errores por calentamiento de los conductores. 2. Las terminales de voltímetros, deberán ser independientes de las terminales del amperímetro y deberán conectarse tan cerca como sea posible de las terminales del devanado a medir. 3. Las lecturas de los instrumentos, deberán tomarse hasta que las agujas se hayan estabilizado. 4. Se deberán tomar cuando menos tres lecturas, tanto de corriente como de voltaje, y el promedio de las resistencias calculadas de estas mediciones deberá considerarse como la resistencia óhmica del devanado.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.2.2 Prueba de corto circuito a rotor bloqueado en motores de induccion con rotor devanado. Esta prueba se lleva a cabo con el fin de hallar el valor de la resistencia y la reactancia de rotor referidas al estator. Se debe prestar especial cuidado al realizar la prueba pues la temperatura del motor tiende a subir rápidamente. La prueba consiste en aplicar al motor una tensión de bajo valor y también a una baja frecuencia, que permita mantener el rotor en reposo sujetándolo externamente. En lo posible los amperímetros deben marcar la corriente nominal. Se deben tomar los datos de potencia activa de entrada al motor, corriente de línea y tensión de línea. Las pruebas en los motores de corriente alterna, tienen dos propositos principales:  Verifircar que las maquinas cumplan con las solicitaciones o condiciones a las que estaran sometidas en su operación.  Verificar las caracteristicas del diseño de las maquinas e indicadas normalmente en la placa de caracterisitcas. Por medio de esta prueba se determina la potencia y la corriente, asi como el factor de potencia, que tiene un motor cuando su rotor esta cerrado en corto circuito y tiene su rotor bloqueado, de manera que se el impida girar. A partir de estos datos se puede recolectar:  La impedancia, resistencia y reactancia del motor.  El factor de potencia en corto circuito.  La corriente a tension nominal.  Las perdidas en los devanados a tension normal.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.3 Mantenimiento correctivo a motores electricos. El mantenimiento correctivo es una técnica de la ingeniería, que consiste en realizar una serie de trabajos de restauración, que son necesarios cuando la maquinaria, aparatos o instalaciones se estropean, y es necesario recuperarlos. Su reparación es lo que llamamos mantenimiento correctivo Alcances del mantenimiento correctivo. El mantenimiento correctivo, comprende la compensación de los daños sufridos por fallas incipientes, a una maquinaría o un equipo, y todos los trabajos que resulten pertinentes para su reparación; su aplicación se da cuando el equipo ha dejado de funcionar y es necesario repáralo. Sistematicamente.  Verificación completa  Diagnóstico inicial con toma de datos  Desmontaje completo  Limpieza de todos los elementos  Control de todos los elementos Algunas de estas fallas conducen a la presencia de corto circuito, que finalmente se traduce en fallas en los devanados, que se detectan mediante pruebas. Los aparatos e instrumentos básicos utilizados en la detección de fallas y reparación de motores eléctricos son: el multímetro, el megaóhmetro, el termómetro, el comparador de carátula, el nivel de burbuja, la lámpara de prueba, la brújula, el zumbador o Growler y el tacómetro.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.3.1 El motor no arranca. Generalmente problema de la linea, o el funcionamiento con una fase en el arrancador. Tambien por baja tension o carga excesiva. Para la correcion de este problema se pueden tomar estas opciones:  Controle la fuente de alimentacion. No realice los controles con el motor activado.  Verifique sobrecagras, fusibles y controles.  Controle la tension y comparela con la capacidad nominal de la placa de identificacion.  Controle la tension en las terminales del motor.  Desconecte el motor de la carga para comprobar si arranca sin carga 2.3.2 El motor esta ruidoso. Generalmente son las causas son po alta tension, rotor desbalanceado y desgaste de los cojinetes del manguitol. Para las soluciones a este problema se puede realizar lo siguiente:  Controle la tension de entrada. Controle que las conexiones sean correctas.  Balancee el rotor.  Reemplace los cojinetes. Realice un control para determinar el desgaste y reemplace según sea necesario.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

2.3.3 El motor se calienta. Las causas que originan el calentamiento del motor son la sobrecarga, el funcionamiento de una sola fase, la posible suciedad en el motor, la tension desequilibrada y la friccion del rotor sobre el estator, baja tension, devanado del estator abierto, etc. Generalmente se soluciona el sobrecalkentamiento con estas correcciones:  Mida la carga y comparela con la capacidad nominal de la placa de identificacion y controle si hay friccion excesiva en el motor o en la transmision completa.  Controle la corriente en todas la fases.  Controle el flujo de aire.  Controle los filtros si estan instalados.  Limpie el motor.  Controle la tension en todas las fases.  Controle el entrehierro.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

Referencias 2010, Siemens industry. Norwood, OH, Motores / generadores de inducción. Andrés Videla Flores, 2010. Ingeniero Civil Eléctrico, Manual de motores eléctricos.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICES APENDICE A: Arranque directo.

1

1

la red.

Se trata del modo de arranque más sencillo en el que el estator se acopla de forma directa a

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE B: Arranque estrella-triangulo.

2

2

Solo es posible utilizar este modo de arranque en motores en los que las dos extremidades de cada uno de los tres devanados estoricos vuelvan a la placa de bornas.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE C: Arranque estatorico por resistencias.

3

3

Con este sistema, el motor arranca bajo tensión reducida mediante la inserción de resistencias en serie con los devanados. Una vez estabiliza la velocidad, las resistencias se eliminan y el motor se acopla directamente a la red. Normalmente, se utiliza un temporizador para controlar la operación.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE D: Arranque por autotransformador.

4

4

El motor se alimenta a tensión reducida mediante un autotransformador que, una vez finalizado el arranque, queda fuera del circuito.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE E: Arranque rotorico por resistencias.

5

5

Un motor de anillos no se puede arrancar directo (devanados rotoricos en cortocircuito) sin provocar puntas de corrientes inadmisibles. Es necesario insertar en el circuito rotorico resistencias que se cortocircuiten progresivamente, al tiempo que se alimenta el estator a toda la tensión de la red.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE F: Arranque electrónico “soft starter”

6

6

Es un sistema de arranque efectivo para arrancar y parar un motor de manera suave. Se puede usar para limitar la corriente y ajuste al par.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE G: Arranque por convertidor de frecuencia.

7

7

Representa otro sistema efectivo de arranque a usar siempre que se quiere ajustar y controlar la velocidad.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE H: Fusibles

8

8

reducido.

Proporcionan una protección fase a fase, con un poder de corte muy elevado y un volumen

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE I: Disyuntores magnéticos.

9

9

Protegen los circuitos contra los cortocircuitos, dentro de los límites de su poder de corete a través de disparos magnéticos (un disparador por fase).

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE J: Relés de sobrecarga.

10

10

Estos relés protegen los motores contra sobrecargas que deben ignorar la sobrecarga temporal que representa el arranque y disparar solo si este esta prolongada.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE K: Arrancador a tensión plena.

11

11

Arrancadores a tensión plena con 2 y 3 elementos.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELECTRICOS

APENDICE L: Arranque a tensión reducida.

12

12

arranque.

Produciendo una caída de tensión en ellas, reduciendo la corriente y el par durante el